KR20130129394A - Exhaust valve combined with active noise control system - Google Patents
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Abstract
차량의 배기 시스템은, 엔진에서 배기 출구에 이르는 배기 통로를 형성하는 적어도 하나의 배기 구성요소를 포함한다. 능동 소음 감쇠 구성요소는 배기 구성요소와 결합된다. 밸브가 엔진의 하류 그리고 능동 소음 감쇠 구성요소의 하류에서 배기 구성요소에 위치 설정된다. 밸브와 능동 소음 감쇠 구성요소는 서로 연동하여 배기 시스템에 의해 생성되는 소음을 제어한다.The exhaust system of the vehicle includes at least one exhaust component that forms an exhaust passage from the engine to the exhaust outlet. The active noise attenuation component is coupled with the exhaust component. A valve is positioned on the exhaust component downstream of the engine and downstream of the active noise damping component. The valve and active noise attenuation component work in conjunction with each other to control the noise produced by the exhaust system.
Description
관련출원Related application
본 출원은 2010년 12월 1일자로 출원된 미국 가출원 제61/418,502호에 대한 우선권을 주장한다.This application claims priority to US Provisional Application No. 61 / 418,502, filed December 1, 2010.
기술분야Technical field
본 발명은 일반적으로 능동 소음 제어 시스템을 구비하는 차량의 배기 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 저주파 소음의 감소를 향상시키기 위해 밸브를 능동 소음 제어 시스템과 조합한 배기 시스템에 관한 것이다.The present invention relates generally to an exhaust system of a vehicle having an active noise control system, and more particularly to an exhaust system combining a valve with an active noise control system to improve the reduction of low frequency noise.
능동 소음 제어 시스템은 배기 시스템에 의해 생성되는 음향의 레벨을 제어하는 다수의 차량의 배기 시스템에서 사용된다. 매우 낮은 주파수의 높은 레벨의 음향을 제어하는 데 있어서 소음 감쇠의 난점이 발생한다. 이러한 조합은, 배기 음향을 효과적으로 줄이거나 상쇄하기 위해 매우 큰 소음 상쇄 드라이버를 필요로 한다. 이는 불리하게도, 비용과 중량을 증가시킬 뿐만 아니라 상당한 양의 패키징 공간을 요구한다.Active noise control systems are used in the exhaust systems of many vehicles that control the level of sound produced by the exhaust system. Difficulties in noise attenuation arise in controlling high levels of sound at very low frequencies. This combination requires a very loud noise canceling driver to effectively reduce or cancel the exhaust sound. This disadvantageously not only increases cost and weight but also requires a significant amount of packaging space.
차량의 배기 시스템은 배기 밸브와 능동 소음 제어 구성요소 또는 시스템의 조합을 이용하여 배기 시스템에 의해 생성된 소음을 제어한다.The vehicle exhaust system utilizes a combination of an exhaust valve and an active noise control component or system to control the noise generated by the exhaust system.
일례에서, 차량의 배기 시스템은, 엔진에서 배기 출구에 이르는 배기 통로를 형성하는 적어도 하나의 배기 구성요소를 포함한다. 능동 소음 감쇠 구성요소는 배기 구성요소와 결합된다. 엔진의 하류 그리고 능동 소음 감쇠 구성요소의 상류에서 배기 구성요소에 밸브가 위치 설정된다. In one example, the exhaust system of the vehicle includes at least one exhaust component that forms an exhaust passage from the engine to the exhaust outlet. The active noise attenuation component is coupled with the exhaust component. A valve is positioned on the exhaust component downstream of the engine and upstream of the active noise damping component.
일례에서, 밸브는 컨트롤러에 의해 밸브체를 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동시키도록 능동적으로 제어된다.In one example, the valve is actively controlled by the controller to move the valve body between the open and closed positions.
다른 예에서, 밸브는 그 개방 동작이 오로지 배기 가스 흐름 압력에 의해서만 제어되는 수동 밸브이다.In another example, the valve is a manual valve whose opening operation is only controlled by the exhaust gas flow pressure.
일례에서, 능동 소음 감쇠 구성요소는 출력이 제어기에 의해 제어되는 스피커를 포함한다.In one example, the active noise attenuation component includes a speaker whose output is controlled by a controller.
본 발명의 이들 피쳐(feature) 및 다른 피쳐는 이하의 명세서 및 도면으로부터 가장 잘 이해될 것이고, 도면에 관한 간략한 설명이 후속한다.These and other features of the invention will be best understood from the following specification and drawings, followed by a brief description of the drawings.
도 1은 본 발명을 포함하는 차량의 배기 시스템의 개략도이다.
도 2는 능동 소음 감쇠 시스템의 일례에 관한 개략도이다.
도 3은 수동 밸브 조립체의 개략도이다.
도 4는 능동 제어형 밸브 조립체의 개략도이다.1 is a schematic diagram of an exhaust system of a vehicle incorporating the present invention.
2 is a schematic diagram of an example of an active noise attenuation system.
3 is a schematic view of a manual valve assembly.
4 is a schematic of an active controlled valve assembly.
차량의 배기 시스템(10)은 배기 가스 통로(14)를 형성하는 배기 구성요소(12)를 포함하며, 배기 가스 통로는 엔진(16)에서부터, 예컨대 배기관에 있는 배기 출구(18)로 연장된다. 배기 구성요소(12)는, 서로 연결되고, 다른 배기 시스템 구성요소에 연결되어 배기 가스 통로(14)를 형성하는 하나 이상의 배기 튜브 또는 배기 파이프로 이루어진다.The
능동 소음 제어 구성요소 또는 시스템(20)은 배기 구성요소(12)와 결합된다. 소정 구성에서, 하나 이상의 선택적 배기 구성요소(22)가 능동 소음 제어 세스템(20)의 상류에서 배기 구성요소(12)에 위치 설정될 수 있다. 추가로 또는 선택적으로, 하나 이상의 배기 구성요소(24)가 능동 소음 제어 시스템(20)의 하류에서 배기 구성요소(12)에 위치 설정될 수 있다. 이들 배기 구성요소(22, 24)는, 예컨대 소음기, 공명기, 컨버터 등을 포함할 수 있다. The active noise control component or
밸브(30)가 엔진(16)의 하류 그리고 능동 소음 제어 시스템(20)의 상류의 위치에서 배기 구성요소(12) 내에 위치 설정된다. 밸브(30)는 비우회 구성에서 배기 가스 전부가 출구(18)를 빠져나가기 전에 밸브(30)를 반드시 통과하도록 배기 튜브 내에 위치 설정된다. 배기 시스템 구성요소들은 엔진(16)과 밸브(30) 사이 및/또는 밸브(30)와 능동 소음 제어 세스템(20) 사이에 위치될 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다. 밸브(30)와 능동 소음 제어 시스템(20)은 서로 연동하여 배기 시스템(10)에 의해 생성된 소음을 제어한다.The
임의의 유형의 능동 소음 제어 시스템(20)이 차량의 배기 시스템(10) 내에서 사용될 수 있지만, 능동 소음 제어 시스템(20)은 능동 음향 상쇄 및/또는 음향 증대를 제공할 수 있어야만 한다. 도 2에 도시한 일례에서, 능동 소음 제어 시스템(20)은 스피커(32)와 제어기(34)를 포함한다. 능동 소음 제어 시스템(20)은 선택적으로 하나 이상의 센서(36) 및/또는 배기 또는 음향 특성을 제어기(34)에 전송하는 마이크로폰(38)을 포함할 수 있다. 제어기(34)는 이때, 스피커(32)가 알려진 바와 같이 배기 시스템에서 생성된 소음을 상쇄하는 위상이 다른 음향(out of phase sound)을 생성하도록 하는 제어 신호(40)를 생성한다.While any type of active
능동 소음 제어 시스템(20)을 배기 구성요소(12) 내에 위치하는 밸브(30)와 조합하는 것에 의해, 능동 소음 제어 시스템(20)의 전체 사이즈가 매우 소형으로 하는 것이 허용된다. 더욱이, 사이즈를 줄이는 것에 의해, 능동 소음 제어 시스템(20)에 동력을 공급하는 데 필요한 에너지가 현저히 감소될 수 있다.By combining the active
밸브(30)는 배기 튜브 구성요소(12) 내에 위치 설정된 밸브체(50)로 이루어진다. 일례에서, 밸브(30)는 (도 3에 도시한 바와 같이) 통로의 상당 부분이 밸브체(50)에 의해 차단되는 폐쇄 위치와 (점선으로 도시한) 개방 위치 사이의 다양한 위치를 통과하여 이동 가능한 수동 밸브를 포함한다. 밸브체(50)는 통상적으로 탄성 부재(52)에 의해 폐쇄 위치로 편향된다. 개방 위치를 향한 밸브체(50)의 이동은 오로지 밸브체(50)의 상류 페이스(54)에 대하여 배기 가스 흐름(F)에 의해 인가되는 압력에만 좌우된다. 배기 가스 흐름(F)의 압력이 탄성 부재(52)의 편향력을 극복하기에 충분할 만큼 증가할 때, 밸브체(50)는 개방 위치로 이동될 수 있다. 수동 밸브의 일례가, 본 발명의 소유자에게 양도되고 참고에 의해 여기에 포함되는 미국 특허 제7,628,250호에 설명되어 있다.The
도 4에 도시한 다른 예에서, 밸브(30)는 능동 제어형 밸브를 포함하는데, 이 능동 제어형 밸브는 제어기(60)에 의해 개방 위치(점선)와 폐쇄 위치 사이의 다양한 위치를 통과하도록 이동할 수 있다. 능동 제어형 밸브는, 제어기(60)에 의해 생성되는 제어 신호에 응답하여 다양한 위치로 이동되거나 다양한 위치에 유지되는 밸브체(62)를 포함한다. 수동 밸브와 비교했을 시에 능동 제어형 밸브에 있어서의 단점은 증가된 중량 및 사이즈뿐만 아니라 더 높은 비용을 포함한다.In another example shown in FIG. 4, the
배기 시스템(10) 내에서 능동 소음 상쇄부 상류에 밸브(30)를 구현하는 것에 의해, 배기에 의해 생성되는 저주파 범위의 음향이 실질적으로 감소될 것이다. 이는 고주파 소음 감쇠가, 상쇄되는 능동 소음에 의해 처리되도록 한다. 더 낮은 주파수 소음은 밸브에 의해 처리되기 때문에, 능동 소음 제어 시스템은 소음을 상쇄하기 위해 "드라이버", 예컨대 스피커를 사용하며, 능동 소음 제어 시스템은 더 작고, 더 경량이며, 비용이 덜 비싸고, 모든 범위의 소음이 능동 소음 제어 시스템에 의해 처리되는 구성과 비교하여 더 적은 에너지를 요구한다.By implementing the
본 발명의 실시예를 개시하였지만, 당업자라면 소정 수정이 본 발명의 범위 내에 있다는 것을 인지할 것이다. 이러한 이유로, 후속하는 청구범위가 본 발명의 실제 범위와 내용을 결정하는 것으로 검토되어야만 한다.Although embodiments of the invention have been disclosed, those skilled in the art will recognize that certain modifications are within the scope of the invention. For this reason, the following claims should be studied to determine the true scope and content of this invention.
Claims (20)
엔진에서 배기 출구에 이르는 배기 통로를 형성하는 적어도 하나의 배기 구성요소;
상기 적어도 하나의 배기 구성요소와 결합되는 능동 소음 감쇠 구성요소; 및
엔진의 하류 그리고 능동 소음 감쇠 구성요소의 상류에서 적어도 하나의 배기 구성요소 내에 위치 설정되는 밸브
를 포함하는 차량의 배기 시스템.As the vehicle's exhaust system.
At least one exhaust component forming an exhaust passage from the engine to the exhaust outlet;
An active noise attenuation component coupled with the at least one exhaust component; And
Valve positioned within at least one exhaust component downstream of the engine and upstream of the active noise damping component.
Exhaust system of a vehicle comprising a.
엔진에서 배기 출구로 배기 가스를 안내하는 배기 통로를 형성하는 배기 튜브;
상기 배기 튜브와 결합되는 능동 소음 감쇠 구성요소; 및
엔진의 하류 그리고 능동 소음 감쇠 구성요소의 상류에서 배기 튜브 내에 위치 설정되는 밸브
를 포함하고, 상기 밸브는 배기 시스템에 의해 생성되는 저주파 소음을 감쇠시키도록 구성되고, 상기 능동 소음 감쇠 구성요소는 배기 시스템에 의해 생성되는 고주파 소음을 감쇠시키도록 구성되는 것인 차량의 배기 시스템.As the vehicle's exhaust system.
An exhaust tube forming an exhaust passage for guiding the exhaust gas from the engine to the exhaust outlet;
An active noise attenuation component coupled with the exhaust tube; And
Valve positioned in the exhaust tube downstream of the engine and upstream of the active noise damping component
Wherein the valve is configured to attenuate low frequency noise generated by the exhaust system, and wherein the active noise attenuation component is configured to attenuate the high frequency noise generated by the exhaust system.
(a) 엔진에서부터 배기 출구로 연장되는 배기 가스 통로를 형성하는 배기 구성요소를 마련하는 단계;
(b) 능동 소음 제어 시스템을 배기 구성요소와 결합시키는 단계; 및
(c) 밸브와 능동 소음 제어 시스템이 서로 연동하여 차량의 배기 시스템에 의해 생성된 소음을 제어하도록, 엔진의 하류 그리고 능동 소음 제어 시스템의 상류에 밸브를 위치 설정하는 단계
를 포함하는 소음 제어 방법.A noise control method for controlling noise generated by an exhaust system of a vehicle,
(a) providing an exhaust component defining an exhaust gas passage extending from the engine to the exhaust outlet;
(b) coupling an active noise control system with the exhaust component; And
(c) positioning the valve downstream of the engine and upstream of the active noise control system such that the valve and the active noise control system cooperate with each other to control the noise generated by the vehicle's exhaust system.
Noise control method comprising a.
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